JP6041770B2 - Semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、インバータやコンバータなどに用いられる半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device used for an inverter, a converter and the like.
バッテリ等の直流電源からモータを駆動する交流を得るために、大電流を高速スイッチングする半導体装置が用いられている。従来のこの種の半導体装置としては、特許文献１に記載された半導体装置が知られている。この半導体装置は、複数のスイッチ素子と複数のフライホイールダイオードとを並列に接続して構成した１アームの素子群を２個直列に接続して一相分の上下アームを構成している。 In order to obtain alternating current that drives a motor from a direct-current power source such as a battery, a semiconductor device that switches large current at high speed is used. As a conventional semiconductor device of this type, a semiconductor device described in Patent Document 1 is known. In this semiconductor device, two one-arm element groups configured by connecting a plurality of switch elements and a plurality of flywheel diodes in parallel are connected in series to form an upper and lower arm for one phase.
上アームの複数のスイッチ素子と下アームの複数のスイッチ素子とが、交互にオンオフすることによりインバータとして動作する。特許文献１では、インバータのフライホイールダイオードとして、複数のフライホイールダイオードが並列に接続されている（特許文献１の図１に示すダイオードチップ４０Ａ，４０Ｂ、ダイオードチップ４２Ａ，４２Ｂ）。 The plurality of switch elements of the upper arm and the plurality of switch elements of the lower arm operate as an inverter by alternately turning on and off. In Patent Document 1, a plurality of flywheel diodes are connected in parallel as inverter flywheel diodes (diode chips 40A and 40B and diode chips 42A and 42B shown in FIG. 1 of Patent Document 1).
しかしながら、特許文献１では、例えば、下アームの複数のスイッチ素子がオンからオフになったときには、モータに流れ続けている電流が、上アームの複数のフライホイールダイオードに転流する。 However, in Patent Document 1, for example, when a plurality of switch elements in the lower arm are turned off from on, current that continues to flow through the motor is commutated to the plurality of flywheel diodes in the upper arm.
この場合、複数のフライホイールダイオードが並列に接続されているので、各々のフライホイールダイオードを通って流れる電流は、その経路、即ち、導体パターンや配線等のインダクタンスの影響により流れ易さが異なるため、電流値にアンバランスが発生する。 In this case, since a plurality of flywheel diodes are connected in parallel, the current flowing through each flywheel diode has different easiness of flow due to the influence of its path, that is, the inductance of the conductor pattern, wiring, etc. An unbalance occurs in the current value.
特に、３つ以上のダイオードチップを並列に配置した場合、３つ以上のダイオードチップを対称に配置することができず、各ダイオードチップを通る各電流経路のインダクタンスが異なり、電流値にアンバランスが発生する。このため、フライホイールダイオードの電流定格を大きい電流値に合わせなければならなかった。その結果、フライホイールダイオードのコストが高くなっていた。 In particular, when three or more diode chips are arranged in parallel, the three or more diode chips cannot be arranged symmetrically, the inductance of each current path passing through each diode chip is different, and the current value is unbalanced. Occur. For this reason, the current rating of the flywheel diode had to be adjusted to a large current value. As a result, the cost of the flywheel diode was high.
本発明の課題は、大きな電流定格のフライホイールダイオードを使用することなく、転流時に各フライホイールダイオードに流れる電流の大きさを揃えることができる半導体装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of aligning the magnitudes of currents flowing through the flywheel diodes during commutation without using flywheel diodes with a large current rating.
本発明は、各並列フライホイールダイオードにおける各フライホイールダイオードに対する反対側のアームの並列接続された複数のスイッチ素子の出力端子における分岐点から、各フライホイールダイオードを通り電源正極端子又は電源負極端子に対する合流点に至るそれぞれの電流経路のインダクタンスを同等になるように調整するワイヤーからなるインダクタンス調整部材をフライホイールダイオード毎に電流経路に設け、出力端子とワイヤーとフライホイールダイオードと電源正極端子との経路のインダクタンスがフライホイールダイオード毎に異なることを特徴とする。 The present invention is directed to a power supply positive terminal or a power supply negative terminal through each flywheel diode from a branch point at the output terminals of a plurality of switch elements connected in parallel on the opposite arm to each flywheel diode in each parallel flywheel diode. An inductance adjusting member made of a wire that adjusts the inductance of each current path to the junction to be equal is provided in each current path for each flywheel diode, and the path between the output terminal, the wire, the flywheel diode, and the power supply positive terminal The inductance is different for each flywheel diode .
本発明によれば、出力端子とワイヤーとフライホイールダイオードと電源正極端子との経路のインダクタンスがフライホイールダイオード毎に異なる。このため、ワイヤーにより、各並列フライホイールダイオードにおける各フライホイールダイオードに対する反対側のアームの並列接続された複数のスイッチ素子の出力端子における分岐点から、各フライホイールダイオードを通り電源正極端子又は電源負極端子に対する合流点に至るそれぞれの電流経路のインダクタンスを同等になるように調整される。従って、大きな電流定格のフライホイールダイオードを使用することなく、転流時に各フライホイールダイオードに流れる電流の大きさを揃えることができる。 According to the present invention, the inductance of the path of the output terminal, the wire, the flywheel diode, and the power supply positive terminal is different for each flywheel diode. For this reason, a power supply positive terminal or a power supply negative electrode passes through each flywheel diode from a branch point at the output terminal of a plurality of switch elements connected in parallel on the opposite arm to each flywheel diode in each parallel flywheel diode by a wire. The inductance of each current path leading to the junction with respect to the terminal is adjusted to be equal. Therefore, the magnitude of the current flowing through each flywheel diode during commutation can be made uniform without using a flywheel diode with a large current rating.
以下、本発明の実施の形態の半導体装置について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の半導体装置は、各並列フライホイールダイオードにおける各フライホイールダイオードに対する並列接続されたスイッチ素子の分岐点から、各フライホイールダイオードを通り電源端子側合流点に至るそれぞれの電流経路のインダクタンスを同等になるように調整するインダクタンス調整部材を電流経路に設ける。 In the semiconductor device of the present invention, the inductance of each current path from the branch point of the switch element connected in parallel to each flywheel diode in each parallel flywheel diode to the junction point on the power supply terminal side through each flywheel diode is equivalent. An inductance adjusting member for adjusting so as to become is provided in the current path.
まず、複数のスイッチ素子と複数のフライホイールダイオードとを並列に接続して構成した１アームの素子群を２個直列に接続して一相分の上下アームを絶縁基板上に構成した場合、図１〜図２に示すような複数のスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４の配置と複数のダイオードＤ１〜Ｄ４の配置が考えられる。これらの部品配置により、各フライホイールダイオードに対する並列接続されたスイッチ素子の分岐点及び電源端子側合流点の位置が変わるので、以下、図１〜図２に示す例の分岐点及び電源端子側合流点を決定する。 First, when two single-arm element groups configured by connecting a plurality of switch elements and a plurality of flywheel diodes in parallel are connected in series and the upper and lower arms for one phase are configured on an insulating substrate, The arrangement of a plurality of switch elements Q1 to Q4 and the arrangement of a plurality of diodes D1 to D4 as shown in FIGS. Since the position of the branch point of the switch element connected in parallel to each flywheel diode and the position of the power terminal side merge point changes depending on the arrangement of these components, the branch point and power terminal side merge of the example shown in FIGS. Determine the point.
（分岐点及び合流点）
図１（ａ）に示す例１では、直流正極端子Ｐと直流負極端子Ｎとの間に、スイッチ素子Ｑ１とスイッチ素子Ｑ３との直列回路と、スイッチ素子Ｑ２とスイッチ素子Ｑ４との直列回路とが接続される。直流正極端子Ｐと出力端子Ｏ（中性点端子）との間には、スイッチ素子Ｑ１とスイッチ素子Ｑ２とが並列に接続されている。出力端子Ｏと直流負極端子Ｎとの間には、スイッチ素子Ｑ３とスイッチ素子Ｑ４とが並列に接続されている。出力端子Ｏは、図示しないモータなどの負荷に接続される。
(Branch and junction)
In Example 1 shown in FIG. 1A, a series circuit of a switch element Q1 and a switch element Q3, and a series circuit of a switch element Q2 and a switch element Q4 are provided between a DC positive terminal P and a DC negative terminal N. Is connected. Between the DC positive terminal P and the output terminal O (neutral point terminal), the switch element Q1 and the switch element Q2 are connected in parallel. A switch element Q3 and a switch element Q4 are connected in parallel between the output terminal O and the DC negative terminal N. The output terminal O is connected to a load such as a motor (not shown).
例１では、スイッチ素子Ｑ１、スイッチ素子Ｑ２、フライホイールダイオードＤ１、フライホイールダイオードＤ２の順番に配置されている。なお、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４は、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）からなる。 In Example 1, the switch element Q1, the switch element Q2, the flywheel diode D1, and the flywheel diode D2 are arranged in this order. Switch elements Q1-Q4 are made of IGBT (insulated gate bipolar transistor).
スイッチ素子Ｑ３，Ｑ４がオンからオフすると、フライホイールダイオードＤ１の経路ＲＴ１と、フライホイールダイオードＤ２の経路ＲＴ２とに電流が流れる。電源端子側の合流点は、Ｂ１である。フライホイールダイオードＤ１に対する反対側のアームの並列接続されたスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４の分岐点は、Ａ１である。フライホイールダイオードＤ２に対する反対側のアームの並列接続されたスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４の分岐点は、Ａ１である。
図１（ｂ）に示す例２では、スイッチ素子Ｑ１、フライホイールダイオードＤ１、スイッチ素子Ｑ２、フライホイールダイオードＤ２の順番に配置されている。電源端子側の合流点は、Ｂ２である。フライホイールダイオードＤ１に対する反対側のアームの並列接続されたスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４の分岐点は、Ａ２である。フライホイールダイオードＤ２に対する反対側のアームの並列接続されたスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４の分岐点は、Ａ３である。
図１（ｃ）に示す例３では、フライホイールダイオードＤ１、スイッチ素子Ｑ１、スイッチ素子Ｑ２、フライホイールダイオードＤ２の順番に配置されている。電源端子側の合流点は、Ｂ３である。フライホイールダイオードＤ１に対する反対側のアームの並列接続されたスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の分岐点は、Ａ４である。フライホイールダイオードＤ２に対する反対側のアームの並列接続されたスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の分岐点は、Ａ５である。
When switch elements Q3 and Q4 are turned off from on, current flows through path RT1 of flywheel diode D1 and path RT2 of flywheel diode D2. The junction on the power supply terminal side is B1. A branch point of the switch elements Q3 and Q4 connected in parallel on the opposite arm to the flywheel diode D1 is A1. The branch point of the switch elements Q3 and Q4 connected in parallel on the opposite arm to the flywheel diode D2 is A1.
In Example 2 shown in FIG. 1B, the switch element Q1, the flywheel diode D1, the switch element Q2, and the flywheel diode D2 are arranged in this order. The junction on the power supply terminal side is B2. The branch point of the switch elements Q3 and Q4 connected in parallel on the opposite arm to the flywheel diode D1 is A2. The branch point of the switch elements Q3 and Q4 connected in parallel on the opposite arm to the flywheel diode D2 is A3.
In Example 3 shown in FIG. 1C, the flywheel diode D1, the switch element Q1, the switch element Q2, and the flywheel diode D2 are arranged in this order. The junction on the power supply terminal side is B3. The branch point of the switch elements Q1, Q2 connected in parallel on the opposite arm to the flywheel diode D1 is A4. The branch point of the switch elements Q1, Q2 connected in parallel on the opposite arm to the flywheel diode D2 is A5.
図２（ａ）に示す例４では、スイッチ素子Ｑ３、スイッチ素子Ｑ４、フライホイールダイオードＤ３、フライホイールダイオードＤ４の順番に配置されている。スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２がオンからオフすると、フライホイールダイオードＤ３の経路ＲＴ３と、フライホイールダイオードＤ４の経路ＲＴ４とに電流が流れる。電源端子側の合流点は、Ｂ４である。フライホイールダイオードＤ３に対する反対側のアームの並列接続されたスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の分岐点は、Ａ６である。フライホイールダイオードＤ４に対する反対側のアームの並列接続されたスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の分岐点は、Ａ６である。 In Example 4 shown in FIG. 2A, the switch element Q3, the switch element Q4, the flywheel diode D3, and the flywheel diode D4 are arranged in this order. When switch elements Q1, Q2 are turned off from on, current flows through path RT3 of flywheel diode D3 and path RT4 of flywheel diode D4. The junction on the power supply terminal side is B4. The branch point of the switch elements Q1 and Q2 connected in parallel on the opposite arm to the flywheel diode D3 is A6. The branch point of the switch elements Q1, Q2 connected in parallel on the opposite arm to the flywheel diode D4 is A6.
図２（ｂ）に示す例では、スイッチ素子Ｑ３、フライホイールダイオードＤ３、スイッチ素子Ｑ４、フライホイールダイオードＤ４の順番に配置されている。電源端子側の合流点は、Ｂ５である。フライホイールダイオードＤ３に対する反対側のアームの並列接続されたスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の分岐点は、Ａ７である。フライホイールダイオードＤ４に対する反対側のアームの並列接続されたスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の分岐点は、Ａ８である。
図２（ｃ）に示す例では、フライホイールダイオードＤ３、スイッチ素子Ｑ３、スイッチ素子Ｑ３、フライホイールダイオードＤ４の順番に配置されている。電源端子側の合流点は、Ｂ６である。フライホイールダイオードＤ３に対する反対側のアームの並列接続されたスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の分岐点は、Ａ９である。フライホイールダイオードＤ３に対する反対側のアームの並列接続されたスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の分岐点は、Ａ１０である。
In the example shown in FIG. 2B, the switch element Q3, the flywheel diode D3, the switch element Q4, and the flywheel diode D4 are arranged in this order. The junction on the power supply terminal side is B5. The branch point of the switch elements Q1, Q2 connected in parallel on the opposite arm to the flywheel diode D3 is A7. The branch point of the switch elements Q1, Q2 connected in parallel on the opposite arm to the flywheel diode D4 is A8.
In the example shown in FIG. 2C, the flywheel diode D3, the switch element Q3, the switch element Q3, and the flywheel diode D4 are arranged in this order. The junction on the power supply terminal side is B6. The branch point of the switch elements Q1, Q2 connected in parallel on the opposite arm to the flywheel diode D3 is A9. The branch point of the switch elements Q1, Q2 connected in parallel on the opposite arm to the flywheel diode D3 is A10.
（インダクタンス調整部材の例）
次に、各並列フライホイールダイオードにおける各フライホイールダイオードに対する並列接続されたスイッチ素子の分岐点から、各フライホイールダイオードを通り電源端子側合流点に至るそれぞれの電流経路のインダクタンスを同等になるように調整するインダクタンス調整部材の具体例を例示して説明する。
(Example of inductance adjusting member)
Next, in each parallel flywheel diode, the inductance of each current path from the branch point of the switch element connected in parallel to each flywheel diode through each flywheel diode to the power terminal side junction is made equal. A specific example of the inductance adjusting member to be adjusted will be described as an example.
図３（ａ）に３つのスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３（Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６）に３つのフライホイールダイオードＦＷＤ１，ＦＷＤ２，ＦＷＤ３（ＦＷＤ４，ＦＷＤ５，ＦＷＤ６）が並列に配置されている場合の１相分の半導体装置の構成を示す。３つのフライホイールダイオードＦＷＤ１，ＦＷＤ２，ＦＷＤ３（ＦＷＤ４，ＦＷＤ５，ＦＷＤ６）の電流経路にインダクタンス調整部材１が接続されている。 FIG. 3A illustrates a case where three flywheel diodes FWD1, FWD2, and FWD3 (FWD4, FWD5, and FWD6) are arranged in parallel to three switch elements Q1, Q2, and Q3 (Q4, Q5, and Q6). The structure of the semiconductor device for a phase is shown. An inductance adjusting member 1 is connected to a current path of three flywheel diodes FWD1, FWD2, and FWD3 (FWD4, FWD5, and FWD6).
インダクタンス調整部材１は、あるフライホイールダイオードの電流経路のインダクタンスよりも残りのフライホイールダイオードの電流経路のインダクタンスが大きい場合には、残りのフライホイールダイオードの電流経路のインダクタンスを減らすように調整して、各電流経路のインダクタンスを同等に調整する。あるいは、インダクタンス調整部材１は、あるフライホイールダイオードの電流経路のインダクタンスよりも残りのフライホイールダイオードの電流経路のインダクタンスが大きい場合には、あるフライホイールダイオードの電流経路のインダクタンスを増やすように調整して、各電流経路のインダクタンスを同等に調整する。 When the inductance of the current path of the remaining flywheel diode is larger than the inductance of the current path of a certain flywheel diode, the inductance adjusting member 1 is adjusted to reduce the inductance of the current path of the remaining flywheel diode. The inductance of each current path is adjusted equally. Alternatively, the inductance adjusting member 1 adjusts to increase the inductance of the current path of a certain flywheel diode when the inductance of the current path of the remaining flywheel diode is larger than the inductance of the current path of a certain flywheel diode. Thus, the inductance of each current path is adjusted equally.
以下の図３〜図８の例では、基板に３つのフライホイールダイオード（以下、ダイオードチップ）が並列に配置されている場合を説明する。ダイオードチップの並列数は、３個に限定されることなく、２個又は４個以上でも良い。また、図３〜図８では、直流正極端子Ｐを含む銅箔パターンからかなる導体パターンＰＴ１（第１の導体パターン）上に、３つのダイオードチップＦＷＤ１，ＦＷＤ２，ＦＷＤ３が等間隔に並べて配置された場合を示している。３つのダイオードチップＦＷＤ１，ＦＷＤ２，ＦＷＤ３の各々の下面は、直流正極端子Ｐを含む導体パターンＰＴ１に接続されている。 In the following examples of FIGS. 3 to 8, a case where three flywheel diodes (hereinafter referred to as diode chips) are arranged in parallel on the substrate will be described. The number of diode chips in parallel is not limited to three, and may be two or four or more. 3 to 8, three diode chips FWD1, FWD2, and FWD3 are arranged at equal intervals on a conductor pattern PT1 (first conductor pattern) made of a copper foil pattern including the DC positive terminal P. Shows the case. The lower surfaces of the three diode chips FWD1, FWD2, and FWD3 are connected to the conductor pattern PT1 including the DC positive terminal P.
なお、図示しないが、直流負極端子Ｎを含む導体パターン上に、３つのダイオードチップＦＷＤ１，ＦＷＤ２，ＦＷＤ３が等間隔に並べて配置される場合についても図３〜図８に示す例と同様である。 Although not shown, the case where the three diode chips FWD1, FWD2, and FWD3 are arranged at equal intervals on the conductor pattern including the DC negative electrode terminal N is the same as the example shown in FIGS.
（インダクタンス調整の実施例１）
図３（ｂ）に示すインダクタンス調整部材の実施例１では、導体パターンＰＴ１上に、３つのスイッチ素子チップＱ１，Ｑ２，Ｑ３が等間隔に並べて配置され、３つのスイッチ素子チップＱ１，Ｑ２，Ｑ３の各々の下面は、直流正極端子Ｐを含む導体パターンＰＴ１に接続されている。３つのスイッチ素子チップＱ１，Ｑ２，Ｑ３の各々の上面と出力端子Ｏの導体パターンＰＴ２（第２の導体パターン）とには、それぞれワイヤーＷＲが接続されている。
(Inductance adjustment example 1)
In Example 1 of the inductance adjusting member shown in FIG. 3B, three switch element chips Q1, Q2, and Q3 are arranged at equal intervals on the conductor pattern PT1, and the three switch element chips Q1, Q2, and Q3 are arranged. The lower surface of each is connected to a conductor pattern PT1 including a DC positive terminal P. Wires WR are connected to the upper surfaces of the three switch element chips Q1, Q2, and Q3 and the conductor pattern PT2 (second conductor pattern) of the output terminal O, respectively.
３つのダイオードチップＦＷＤ１，ＦＷＤ２，ＦＷＤ３の各々の上面と出力端子Ｏの導体パターンＰＴ２とには、ワイヤーＷＲ１，ＷＲ２，ＷＲ３（本発明のインダクタンス調整部材）が接続されている。即ち、ワイヤーボンディングされている。ワイヤーＷＲ１，ＷＲ２，ＷＲ３は、アルミニウム、銅などからなり、ワイヤーＷＲ２に対して、ワイヤーＷＲ１とワイヤーＷＲ３とが対称に配置され、ワイヤーＷＲ１とワイヤーＷＲ３とは、ワイヤーＷＲ２よりも長い。ワイヤーＷＲ１，ＷＲ３の本数は、ワイヤーＷＲ２の本数よりも多い。 Wires WR1, WR2, WR3 (inductance adjusting members of the present invention) are connected to the upper surfaces of the three diode chips FWD1, FWD2, FWD3 and the conductor pattern PT2 of the output terminal O. That is, wire bonding is performed. The wires WR1, WR2, and WR3 are made of aluminum, copper, and the like. The wires WR1 and WR3 are arranged symmetrically with respect to the wire WR2, and the wires WR1 and WR3 are longer than the wire WR2. The number of wires WR1 and WR3 is greater than the number of wires WR2.
ワイヤーの本数を増やすと、並列されたワイヤーのインダクタンスがより小さくなる。従って、ワイヤーＷＲ１，ＷＲ３のインダクタンスは、ワイヤーＷＲ２のインダクタンスよりも小さくなる。これにより、出力端子Ｏ−ワイヤーＷＲ１−ダイオードチップＦＷＤ１−直流正極端子Ｐの経路のインダクタンスと、出力端子Ｏ−ワイヤーＷＲ２−ダイオードチップＦＷＤ２−直流正極端子Ｐの経路のインダクタンスと、出力端子Ｏ−ワイヤーＷＲ３−ダイオードチップＦＷＤ３−直流正極端子Ｐの経路のインダクタンスとを同等に調整することができる。 When the number of wires is increased, the inductance of the paralleled wires becomes smaller. Therefore, the inductances of the wires WR1 and WR3 are smaller than the inductance of the wire WR2. Thereby, the inductance of the path of the output terminal O-wire WR1-diode chip FWD1-DC positive terminal P, the inductance of the path of the output terminal O-wire WR2-diode chip FWD2-DC positive terminal P, and the output terminal O-wire The inductance of the path of WR3-diode chip FWD3-DC positive terminal P can be adjusted equally.
従って、大きな電流定格のフライホイールダイオードを使用することなく、転流時に各フライホイールダイオードに流れる電流の大きさを揃えることができる。また、ワイヤーＷＲ１，ＷＲ３を用いているので、インダクタンスの調整が容易になる。 Therefore, the magnitude of the current flowing through each flywheel diode during commutation can be made uniform without using a flywheel diode with a large current rating. Further, since the wires WR1 and WR3 are used, the adjustment of the inductance becomes easy.
なお、実施例１では、ワイヤーＷＲ１，ＷＲ３の本数を変化させてインダクタンスを調整したが、例えば、直線状のワイヤーの長さを変化させることにより、インダクタンスを調整するようにしても良い。例えば、ワイヤーＷＲ２を曲線状に形成してインダクタンスを大きくすることにより各電流経路のインダクタンスを同等に調整することもできる。 In the first embodiment, the inductance is adjusted by changing the number of the wires WR1 and WR3. However, for example, the inductance may be adjusted by changing the length of the linear wire. For example, the inductance of each current path can be adjusted equally by forming the wire WR2 in a curved line and increasing the inductance.
（インダクタンス調整の実施例２）
以下、図４〜図８については、簡単のため、スイッチ素子チップＱ１〜Ｑ３の図示を省略した。図４に示すインダクタンス調整部材の実施例２では、３つのダイオードチップＦＷＤ１，ＦＷＤ２，ＦＷＤ３にはそれぞれ同本数のワイヤーＷＲ１ａ，ＷＲ２，ＷＲ３ａが接続されている。ワイヤーＷＲ１ａ，ＷＲ３ａは、ワイヤーＷＲ２よりも長く、ワイヤーＷＲ１ａ，ＷＲ３ａのインダクタンスは、ワイヤーＷＲ２のインダクタンスよりも大きい。
(Example 2 of inductance adjustment)
Hereinafter, the switch element chips Q1 to Q3 are not shown in FIGS. 4 to 8 for simplicity. In Example 2 of the inductance adjusting member shown in FIG. 4, the same number of wires WR1a, WR2 and WR3a are connected to the three diode chips FWD1, FWD2 and FWD3, respectively. The wires WR1a and WR3a are longer than the wire WR2, and the inductances of the wires WR1a and WR3a are larger than the inductance of the wire WR2.
このため、導体パターンＰＴ１上で且つ直流正極端子ＰとダイオードチップＦＷＤ２とを繋ぐ経路を除く領域に、直流正極端子ＰからダイオードチップＦＷＤ１に向かって貼付けて配置されたワイヤーＷＲ４と、直流正極端子ＰからダイオードチップＦＷＤ３に向かって貼付けて配置されたワイヤーＷＲ５とが設けられている。 For this reason, the wire WR4 disposed on the conductor pattern PT1 and excluding the path connecting the DC positive electrode terminal P and the diode chip FWD2 from the DC positive electrode terminal P toward the diode chip FWD1, and the DC positive electrode terminal P To a diode chip FWD3 and a wire WR5 disposed so as to be attached to the diode chip FWD3.
導体パターンＰＴ１上にワイヤーＷＲ４とワイヤーＷＲ５が貼付けて配置されるので、直流正極端子Ｐ−ワイヤーＷＲ４−ダイオードチップＦＷＤ１の経路のインダクタンスと、直流正極端子Ｐ−ワイヤーＷＲ５−ダイオードチップＦＷＤ３の経路のインダクタンスとの各々のインダクタンスは、直流正極端子Ｐ−導体パターンＰＴ１−ダイオードチップＦＷＤ２の経路のインダクタンスよりも小さくなる。 Since the wire WR4 and the wire WR5 are disposed on the conductor pattern PT1, the inductance of the path of the DC positive terminal P-wire WR4-diode chip FWD1 and the inductance of the path of the DC positive terminal P-wire WR5-diode chip FWD3 Are smaller than the inductance of the path of DC positive terminal P-conductor pattern PT1-diode chip FWD2.
従って、ワイヤーＷＲ４，ＷＲ５の本数を調整することにより、直流正極端子Ｐ−ワイヤーＷＲ４−ダイオードチップＦＷＤ１−ワイヤーＷＲ１ａ−出力端子Ｏの経路のインダクタンスと、直流正極端子Ｐ−ワイヤーＷＲ５−ダイオードチップＦＷＤ３−ワイヤーＷＲ３ａ−出力端子Ｏの経路のインダクタンスと、直流正極端子Ｐ−導体パターンＰＴ１−ダイオードチップＦＷＤ２−ワイヤーＷＲ２−出力端子Ｏの経路のインダクタンスとを同等に調整することができる。 Therefore, by adjusting the number of wires WR4, WR5, the inductance of the path of DC positive terminal P-wire WR4-diode chip FWD1-wire WR1a-output terminal O and DC positive terminal P-wire WR5-diode chip FWD3- The inductance of the path of the wire WR3a-output terminal O and the inductance of the path of the DC positive terminal P-conductor pattern PT1-diode chip FWD2-wire WR2-output terminal O can be adjusted equally.
従って、大きな電流定格のフライホイールダイオードを使用することなく、転流時に各フライホイールダイオードに流れる電流の大きさを揃えることができる。また、ワイヤーＷＲ４，ＷＲ５を用いているので、インダクタンスの調整が容易になる。 Therefore, the magnitude of the current flowing through each flywheel diode during commutation can be made uniform without using a flywheel diode with a large current rating. Further, since the wires WR4 and WR5 are used, the adjustment of the inductance becomes easy.
なお、実施例２では、ワイヤーＷＲ４，ＷＲ５の本数を変化させてインダクタンスを調整したが、例えば、直線状のワイヤーＷＲ４，ＷＲ５の長さを変化させることにより、インダクタンスを調整するようにしても、実施例２の効果と同様な効果が得られる。 In the second embodiment, the inductance is adjusted by changing the number of the wires WR4, WR5. For example, the inductance may be adjusted by changing the length of the linear wires WR4, WR5. The same effect as that of Example 2 can be obtained.
（インダクタンス調整の実施例３）
図５に示すインダクタンス調整部材の実施例３では、３つのダイオードチップＦＷＤ１，ＦＷＤ２，ＦＷＤ３にワイヤーＷＲ６，ＷＲ２，ＷＲ７が接続され、ワイヤーＷＲ６，ＷＲ７の本数は、同数であり、ワイヤーＷＲ２の本数よりも多い。ワイヤーＷＲ６，ＷＲ７は、ワイヤーＷＲ２よりも長く、ワイヤーＷＲ６，ＷＲ２，ＷＲ７の各々の接続点は、出力端子Ｏの合流点Ｍにおいて重ね合わされて、ワイヤーボンディングされている。
(Example 3 of inductance adjustment)
In the third embodiment of the inductance adjusting member shown in FIG. 5, the wires WR6, WR2 and WR7 are connected to the three diode chips FWD1, FWD2 and FWD3, and the number of wires WR6 and WR7 is the same, and the number of wires WR2 is There are also many. The wires WR6 and WR7 are longer than the wire WR2, and the connection points of the wires WR6, WR2 and WR7 are overlapped at the junction M of the output terminal O and wire-bonded.
図５に示す構成によれば、ワイヤーＷＲ６，ＷＲ２，ＷＲ７の各々の接続点が重ね合わされているので、出力端子Ｏの導体パターンＰＴ２上でインダクタンスを同じにすることができる。従って、インダクタンスの調整が容易になる。 According to the configuration shown in FIG. 5, since the connection points of the wires WR6, WR2 and WR7 are overlapped, the inductance can be made the same on the conductor pattern PT2 of the output terminal O. Therefore, adjustment of the inductance becomes easy.
なお、ダイオードチップＦＷＤの並列数が２個の場合には、図５に示す例と同様に、２個のダイオードチップＦＷＤを対称に配置し、各々のダイオードチップＦＷＤに各々のワイヤーの一端を接続し、各々のワイヤーの他端を出力端子Ｏの合流点Ｍにおいて重ね合わせることで、インダクタンスを同じにすることができる。従って、インダクタンスの調整が容易になる。 When the number of diode chips FWD in parallel is two, like the example shown in FIG. 5, two diode chips FWD are arranged symmetrically and one end of each wire is connected to each diode chip FWD. Then, by overlapping the other end of each wire at the junction M of the output terminal O, the inductance can be made the same. Therefore, adjustment of the inductance becomes easy.
（インダクタンス調整の実施例４）
図６（ａ）に示すインダクタンス調整部材の実施例４では、３つのダイオードチップＦＷＤ１，ＦＷＤ２，ＦＷＤ３に同本数のワイヤーＷＲ１ａ，ＷＲ２，ＷＲ３ａが接続されている。ワイヤーＷＲ１ａ，ＷＲ３ａは、ワイヤーＷＲ２よりも長く、ワイヤーＷＲ１ａ，ＷＲ３ａのインダクタンスは、ワイヤーＷＲ２のインダクタンスよりも大きい。
(Example 4 of inductance adjustment)
In Example 4 of the inductance adjusting member shown in FIG. 6A, the same number of wires WR1a, WR2 and WR3a are connected to three diode chips FWD1, FWD2 and FWD3. The wires WR1a and WR3a are longer than the wire WR2, and the inductances of the wires WR1a and WR3a are larger than the inductance of the wire WR2.
このため、導体パターンＰＴ１に、ダイオードチップＦＷＤ２と直流正極端子Ｐとの間で且つダイオードチップＦＷＤ２に近い側に矩形状の切欠部１１ａ，１１ｂが形成されている。この切欠部１１ａ，１１ｂにより、ダイオードチップＦＷＤ２と直流正極端子Ｐとの間のインダクタンスが増加して、ダイオードチップＦＷＤ２から直流正極端子Ｐへの電流が流れにくくなる。
For this reason,
従って、切欠部１１ａ，１１ｂにより、直流正極端子Ｐ−ダイオードチップＦＷＤ１−ワイヤーＷＲ１ａ−出力端子Ｏの経路のインダクタンスと、直流正極端子Ｐ−ダイオードチップＦＷＤ３−ワイヤーＷＲ３ａ−出力端子Ｏの経路のインダクタンスと、直流正極端子Ｐ−切欠部１１ａ，１１ｂ−ダイオードチップＦＷＤ２−ワイヤーＷＲ２−出力端子Ｏの経路のインダクタンスとを同等に調整することができる。
Therefore, due to the
従って、大きな電流定格のフライホイールダイオードを使用することなく、転流時に各フライホイールダイオードに流れる電流の大きさを揃えることができる。また、切欠部１１ａ，１１ｂを形成しているので、インダクタンスの調整が容易になる。
Therefore, the magnitude of the current flowing through each flywheel diode during commutation can be made uniform without using a flywheel diode with a large current rating. Further, since the
なお、図６（ａ）に示す実施例４では、導体パターンＰＴ１上に矩形状の切欠部１１ａ，１１ｂを形成したが、図６（ｂ）に示す例では、導体パターンＰＴ１上に三角形状あるいは楔状の切欠部１２ａ，１２ｂを形成したものである。図６（ｂ）に示す例についても、図６（ａ）に示す例と同様に作用し、同様な効果が得られる。
In Example 4 shown in FIG. 6A,
また、実施例４では、導体パターンＰＴ１に、ダイオードチップＦＷＤ２と直流正極端子Ｐとの間で且つダイオードチップＦＷＤ２に近い側に切欠部１１ａ，１１ｂを形成したが、例えば、出力端子Ｏの導体パターンＰＴ２上で且つダイオードチップＦＷＤ２に近い側に切欠部１１ａ，１１ｂを形成しても、インダクタンスを大きくしてインダクタンスを調整することもできる。
In Example 4, the conductor pattern PT1 is formed with the
（インダクタンス調整の実施例５）
図７に示すインダクタンス調整部材の実施例５では、３つのダイオードチップＦＷＤ１，ＦＷＤ２，ＦＷＤ３に同本数のワイヤーＷＲ１ａ，ＷＲ２，ＷＲ３ａが接続されている。ワイヤーＷＲ１ａ，ＷＲ３ａは、ワイヤーＷＲ２よりも長く、ワイヤーＷＲ１ａ，ＷＲ３ａのインダクタンスは、ワイヤーＷＲ２のインダクタンスよりも大きい。
(Example 5 of inductance adjustment)
In the fifth embodiment of the inductance adjusting member shown in FIG. 7, the same number of wires WR1a, WR2, WR3a are connected to the three diode chips FWD1, FWD2, FWD3. The wires WR1a and WR3a are longer than the wire WR2, and the inductances of the wires WR1a and WR3a are larger than the inductance of the wire WR2.
このため、導体パターンＰＴ１の厚さよりも厚い導体パターンＰＴ３が、斜線部分で示すように直流正極端子ＰからダイオードチップＦＷＤ１を取り囲むように配置されるとともに直流正極端子ＰからダイオードチップＦＷＤ３を取り囲むように配置されている。導体パターンＰＴ１は、ダイオードチップＦＷＤ２を取り囲むように配置されている。 For this reason, the conductor pattern PT3 thicker than the conductor pattern PT1 is arranged so as to surround the diode chip FWD1 from the DC positive terminal P as shown by the hatched portion, and so as to surround the diode chip FWD3 from the DC positive terminal P. Has been placed. The conductor pattern PT1 is disposed so as to surround the diode chip FWD2.
このような構成によれば、導体パターンＰＴ３は、導体パターンＰＴ１の厚さよりも厚いので、インダクタンスをより小さくすることができる。従って、直流正極端子Ｐ−導体パターンＰＴ３−ダイオードチップＦＷＤ１−ワイヤーＷＲ１ａ−直流負極端子Ｏの経路のインダクタンスと、直流正極端子Ｐ−導体パターンＰＴ３−導体パターンＰＴ１−ダイオードチップＦＷＤ２−ワイヤーＷＲ２−直流負極端子Ｏの経路のインダクタンスと、直流正極端子Ｐ−導体パターンＰＴ３−ダイオードチップＦＷＤ３−ワイヤーＷＲ３ａ−直流負極端子Ｏの経路のインダクタンスとを同等に調整することができる。従って、大きな電流定格のフライホイールダイオードを使用することなく、転流時に各フライホイールダイオードに流れる電流の大きさを揃えることができる。また、インダクタンスの調整が容易になる。 According to such a configuration, since the conductor pattern PT3 is thicker than the conductor pattern PT1, the inductance can be further reduced. Accordingly, the inductance of the path of DC positive terminal P-conductor pattern PT3-diode chip FWD1-wire WR1a-DC negative terminal O and DC positive terminal P-conductor pattern PT3-conductor pattern PT1-diode chip FWD2-wire WR2-DC negative electrode The inductance of the path of the terminal O and the inductance of the path of the DC positive terminal P-conductor pattern PT3-diode chip FWD3-wire WR3a-DC negative terminal O can be adjusted equally. Therefore, the magnitude of the current flowing through each flywheel diode during commutation can be made uniform without using a flywheel diode with a large current rating. In addition, the inductance can be easily adjusted.
また、実施例５では、導体パターンＰＴ３の厚さを変えて、インダクタンスを調整したが、例えば、導体パターンの幅、長さを変えることにより、インダクタンスを調整するようにしても良い。例えば、直流正極端子ＰからダイオードチップＦＷＤ１への経路の導体パターンの幅と、直流正極端子ＰからダイオードチップＦＷＤ３への経路の導体パターンの幅とを大きくすることにより、インダクタンスを小さくすることができる。 In the fifth embodiment, the inductance is adjusted by changing the thickness of the conductor pattern PT3. However, for example, the inductance may be adjusted by changing the width and length of the conductor pattern. For example, the inductance can be reduced by increasing the width of the conductor pattern in the path from the DC positive terminal P to the diode chip FWD1 and the width of the conductor pattern in the path from the DC positive terminal P to the diode chip FWD3. .
また、実施例５では、直流正極端子Ｐの導体パターンＰＴ３の厚さを厚くするようにしてインダクタンスを小さくしたが、これに代えて、出力端子Ｏの導体パターンＰＴ２の内、ダイオードチップＦＷＤ１及びダイオードチップＦＷＤ３が接続される導体パターンの厚さを、ダイオードチップＦＷＤ１が接続される導体パターンの厚さよりも厚くすることにより、インダクタンスを小さくすることができる。 In the fifth embodiment, the inductance is reduced by increasing the thickness of the conductor pattern PT3 of the DC positive terminal P. Instead of this, the diode chip FWD1 and the diode of the conductor pattern PT2 of the output terminal O are replaced. By making the thickness of the conductor pattern to which the chip FWD3 is connected thicker than the thickness of the conductor pattern to which the diode chip FWD1 is connected, the inductance can be reduced.
（インダクタンス調整の実施例６）
図８に示すインダクタンス調整部材の例６では、図３に示すワイヤーＷＲ１，ＷＲ２，ＷＲ３に代えて、ビームリードＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３を用いている。ビームリードＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３の一端Ｔ１〜Ｔ３は、ダイオードチップＦＷＤ１，ＦＷＤ２，ＦＷＤ３に半田付けされ、ビームリードＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３の他端Ｔ４〜Ｔ６は、出力端子Ｏの導体パターンＰＴ２に半田付けされている。
(Example 6 of inductance adjustment)
In the example 6 of the inductance adjusting member shown in FIG. 8, beam leads BL1, BL2, BL3 are used instead of the wires WR1, WR2, WR3 shown in FIG. One ends T1 to T3 of the beam leads BL1, BL2, and BL3 are soldered to the diode chips FWD1, FWD2, and FWD3, and the other ends T4 to T6 of the beam leads BL1, BL2, and BL3 are soldered to the conductor pattern PT2 of the output terminal O. It is attached.
ビームリードＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３の各々は、銅又は合金などの導体からなり、図８（ｂ）の側面図に示すように半田付けされるビームリード両端以外の部分に傾斜された突起部３が形成されている。 Each of the beam leads BL1, BL2, and BL3 is made of a conductor such as copper or an alloy, and as shown in a side view of FIG. Is formed.
また、ビームリードＢＬ１，ＢＬ３の厚さは、ビームリードＢＬ２の厚さよりも厚い。このため、ビームリードＢＬ１，ＢＬ３のインダクタンスは、ビームリードＢＬ２のインダクタンスよりも小さい。 Further, the thickness of the beam leads BL1 and BL3 is larger than the thickness of the beam lead BL2. For this reason, the inductances of the beam leads BL1 and BL3 are smaller than the inductance of the beam lead BL2.
これにより、出力端子Ｏ−ビームリードＢＬ１−ダイオードチップＦＷＤ１−直流正極端子Ｐの経路のインダクタンスと、出力端子Ｏ−ビームリードＢＬ２−ダイオードチップＦＷＤ２−直流正極端子Ｐの経路のインダクタンスと、出力端子Ｏ−ビームリードＢＬ３−ダイオードチップＦＷＤ３−直流正極端子Ｐの経路のインダクタンスとを同等に調整することができる。 Thereby, the inductance of the path of the output terminal O-beam lead BL1-diode chip FWD1-DC positive terminal P, the inductance of the path of the output terminal O-beam lead BL2-diode chip FWD2-DC positive terminal P, and the output terminal O -Beam lead BL3-Diode chip FWD3-The inductance of the path of DC positive terminal P can be adjusted equally.
従って、大きな電流定格のフライホイールダイオードを使用することなく、転流時に各フライホイールダイオードに流れる電流の大きさを揃えることができる。また、インダクタンスの調整が容易になる。さらに、ワイヤーの場合には、複数本ワイヤーボンディングしなければならないが、ビームリードは、１個だけ半田付けすれば良いので、作業が簡単になる。 Therefore, the magnitude of the current flowing through each flywheel diode during commutation can be made uniform without using a flywheel diode with a large current rating. In addition, the inductance can be easily adjusted. Furthermore, in the case of a wire, a plurality of wires must be bonded. However, since only one beam lead needs to be soldered, the operation is simplified.
なお、実施例６では、ビームリードＢＬ１，ＢＬ３の厚さをビームリードＢＬ２の厚さよりも厚くしてインダクタンスを小さくしたが、例えば、ビームリードＢＬ１，ＢＬ３の断面積を、ビームリードＢＬ２の断面積よりも大きくしても、インダクタンスを小さくすることができる。あるいは、ビームリードの長さを変えることにより、インダクタンスを変えることもできる。 In the sixth embodiment, the thickness of the beam leads BL1 and BL3 is made larger than the thickness of the beam lead BL2, and the inductance is reduced. For example, the sectional area of the beam leads BL1 and BL3 is changed to the sectional area of the beam lead BL2. Even if it is larger than this, the inductance can be reduced. Alternatively, the inductance can be changed by changing the length of the beam lead.
また、図４〜図７に示す実施例２〜５のワイヤーＷＲに代えて、図８に示すビームリードＢＬ１〜ＢＬ３を用いても良い。ビームリードＢＬ１〜ＢＬ３を用いることで、作業が簡単になる。また、図４〜図７に示す実施例２〜５のワイヤーＷＲに代えて、図８に示すビームリードＢＬ１〜ＢＬ３を用い、このビームリードＢＬ１〜ＢＬ３の厚さ、断面積、あるいは長さを変えることにより、インダクタンスを変えるようにすれば、図４〜図７に示す実施例２〜５の効果と図８に示す実施例６の効果とが得られる。 Moreover, it may replace with the wire WR of Examples 2-5 shown in FIGS. 4-7, and may use beam lead BL1-BL3 shown in FIG. Using the beam leads BL1 to BL3 simplifies the work. Moreover, it replaces with the wire WR of Examples 2-5 shown in FIGS. 4-7, beam lead BL1-BL3 shown in FIG. 8 is used, and thickness, cross-sectional area, or length of this beam lead BL1-BL3 is set. By changing the inductance, the effects of Examples 2 to 5 shown in FIGS. 4 to 7 and the effect of Example 6 shown in FIG. 8 can be obtained.
さらに、図３〜図８に示す実施例１〜６の２つ以上の実施例を組み合わせても良い。このようにすれば、インダクタンスの調整がさらに容易になる。 Furthermore, you may combine the 2 or more Example of Examples 1-6 shown in FIGS. This makes it easier to adjust the inductance.
（インダクタンスの調整前後の電流バランスの比較結果）
図９は、インダクタンスを調整する前の従来の半導体装置とインダクタンスを調整した実施例の半導体装置との比較結果を示す図である。図９では、図９（ａ）に示す例、即ち図１（ｂ）に示す例について各電流経路の電流を測定した。
(Comparison result of current balance before and after adjustment of inductance)
FIG. 9 is a diagram showing a comparison result between the conventional semiconductor device before adjusting the inductance and the semiconductor device of the embodiment in which the inductance is adjusted. In FIG. 9, the current of each current path was measured for the example shown in FIG. 9A, that is, the example shown in FIG.
まず、図９（ｂ）に示す従来の半導体装置において、経路ＲＴ１は、分岐点Ａ２−インダクタンスＬ１５（５ｎＨ）−ダイオードＤ１−インダクタンスＬ１３（５ｎＨ）−合流点Ｂ２である。経路ＲＴ２は、分岐点Ａ３−インダクタンスＬ３（５ｎＨ）−インダクタンスＬ５（５ｎＨ）−ダイオードＤ２−インダクタンスＬ７（５ｎＨ）−インダクタンスＬ８（５ｎＨ）−インダクタンスＬ２（５ｎＨ）−合流点Ｂ２である。即ち、経路ＲＴ１の合計のインダクタンスは、１０ｎＨであり、経路ＲＴ２の合計のインダクタンスは、２５ｎＨである。このため、図９（ｃ）に示すように、経路ＲＴ１の電流と経路ＲＴ２の電流とにアンバランスが発生する。 First, in the conventional semiconductor device shown in FIG. 9B, the path RT1 is branch point A2-inductance L15 (5nH) -diode D1-inductance L13 (5nH) -junction point B2. Path RT2 is branch point A3-inductance L3 (5 nH) -inductance L5 (5 nH) -diode D2-inductance L7 (5 nH) -inductance L8 (5 nH) -inductance L2 (5 nH) -junction point B2. That is, the total inductance of the path RT1 is 10 nH, and the total inductance of the path RT2 is 25 nH. For this reason, as shown in FIG. 9C, an imbalance occurs between the current in the path RT1 and the current in the path RT2.
これに対して、実施例の半導体装置においては、前述したインダクタンス調整部材１を設けて各経路のインダクタンスを調整している。図９（ｄ）に示す例では、経路の短い経路ＲＴ１のインダクタンスを増加するように調整している。この例は、図９（ｄ）に示すダイオードＤ１のカソードと合流点Ｂ２との間に、例えば、図６（ａ）に示す切欠部１１ａ，１１ｂを設け、図９（ｄ）に示すダイオードＤ１のアノードと分岐点Ａ２との間に、例えば、図６（ａ）に示すワイヤーＷＲ２を設け、ワイヤーＷＲ２の本数を減らすことでインダクタンスを増やし、切欠部１１ａ，１１ｂによりインダクタンスを増やすことができる。
On the other hand, in the semiconductor device of the embodiment, the inductance adjusting member 1 described above is provided to adjust the inductance of each path. In the example shown in FIG. 9D, adjustment is made so as to increase the inductance of the short path RT1. In this example, for example,
図９（ｄ）に示す例では、経路ＲＴ１は、分岐点Ａ２−インダクタンスＬ１５（１０ｎＨ）−ダイオードＤ１−インダクタンスＬ１３（１５ｎＨ）−合流点Ｂ２である。即ち、インダクタンスＬ１５を１０ｎＨに増加させ、インダクタンスＬ１３を１５ｎＨに増加させ、経路ＲＴ１の合計のインダクタンスを２５ｎＨとすることで、経路ＲＴ２のインダクタンスと同等に調整している。従って、図９（ｅ）に示すように、経路ＲＴ１の電流と経路ＲＴ２との電流とを同等にすることができる。 In the example shown in FIG. 9D, the path RT1 is a branch point A2-inductance L15 (10 nH) -diode D1-inductance L13 (15 nH) -junction point B2. That is, the inductance L15 is increased to 10 nH, the inductance L13 is increased to 15 nH, and the total inductance of the path RT1 is set to 25 nH, so that the inductance is adjusted to be equal to the inductance of the path RT2. Therefore, as shown in FIG. 9E, the current in the path RT1 and the current in the path RT2 can be made equal.
なお、本発明の半導体装置は、上述した実施例１乃至実施例６の半導体装置に限定されるものでない。実施例１乃至実施例６の半導体装置では、上下アームの１相分の構成について説明したが、本発明は、例えば、上下アームの１相分の構成を３相分備えて構成される３相交流インバータに適用することもできる。また、本発明の半導体装置は、インバータやコンバータなどにも適用可能である。 The semiconductor device of the present invention is not limited to the semiconductor devices of the first to sixth embodiments described above. In the semiconductor devices according to the first to sixth embodiments, the configuration for one phase of the upper and lower arms has been described. However, the present invention provides, for example, a three-phase configuration including a configuration for one phase of the upper and lower arms for three phases. It can also be applied to an AC inverter. Further, the semiconductor device of the present invention can be applied to an inverter, a converter, and the like.
Ｑ１〜Ｑ４ スイッチ素子
Ｄ１〜Ｄ４ フライホイールダイオード
ＦＷＤ１〜ＦＷＤ３ ダイオードチップ
ＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ３ 導体パターン
ＷＲ１〜ＷＲ７ ワイヤー
ＢＬ１〜ＢＬ３ ビームリード
１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ 切欠部
Ｐ 直流正極端子
Ｏ 出力端子
Ｎ 直流負極端子
Ｔ１〜Ｔ６ 端子
１ インダクタンス調整部材
３ 突起部
Q1 to Q4 Switch elements D1 to D4 Flywheel diodes FWD1 to FWD3 Diode chips PT1, PT2, PT3 Conductor patterns WR1 to WR7 Wire
BL1 to BL3 Beam leads 11a, 11b, 12a and 12b Notch P DC positive terminal O Output terminal N DC negative terminals T1 to T6 Terminal 1
Claims (6)
各並列フライホイールダイオード（ＦＷＤ１〜ＦＷＤ３）における各フライホイールダイオードに対する反対側のアームの並列接続された前記複数のスイッチ素子（Ｑ１〜Ｑ３）の前記出力端子における分岐点から、各フライホイールダイオードを通り前記電源正極端子又は前記電源負極端子に対する合流点に至るそれぞれの電流経路のインダクタンスを同等になるように調整するワイヤーからなるインダクタンス調整部材（１）を前記フライホイールダイオード毎に前記電流経路上に設け、
前記出力端子と前記ワイヤーと前記フライホイールダイオードと前記電源正極端子との経路のインダクタンスが前記フライホイールダイオード毎に異なることを特徴とする半導体装置。 A 1-arm element group configured by connecting a plurality of switch elements (Q1 to Q3) and a plurality of flywheel diodes (FWD1 to FWD3) in parallel between a power supply positive terminal (P) and an output terminal (O). A one-arm element group constituted by connecting a plurality of switching elements (Q4 to Q6) and a plurality of flywheel diodes (FWD4 to FWD6) in parallel between the output terminal and the power source negative terminal (N). In a semiconductor device that is connected in series and constitutes upper and lower arms for one phase,
From the branch point at the output terminal of the plurality of switch elements (Q1 to Q3) connected in parallel on the arm on the opposite side to each flywheel diode in each parallel flywheel diode (FWD1 to FWD3), each flywheel diode passes through. An inductance adjusting member (1) made of a wire for adjusting the inductance of each current path to the junction point with respect to the power source positive terminal or the power source negative terminal to be equal is provided on the current path for each flywheel diode. ,
The semiconductor device characterized in that the inductance of the path of the output terminal, the wire, the flywheel diode, and the power supply positive terminal is different for each flywheel diode.
前記上下アームの各々は、
前記電源正極端子用の第１の導体パターン（ＰＴ１）と、
出力端子用の第２の導体パターン（ＰＴ２）と、
一端が前記第１の導体パターンに接続され、他端が前記第２の導体パターンに接続され、前記複数のフライホイールダイオード（ＦＷＤ１〜ＦＷＤ３）を備えた複数のダイオードチップと、
一端が前記第１の導体パターンに接続され、他端が前記第２の導体パターンに接続され、前記複数のスイッチ素子（Ｑ１〜Ｑ３）を備えた複数のスイッチ素子チップとを備え、
前記インダクタンス調整部材（１）は、前記第１の導体パターンと前記複数のダイオードチップの一端との間及び前記第２の導体パターンと前記複数のダイオードチップの他端との間の少なくとも一方に配置されることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
Each of the upper and lower arms
The first conductor pattern for the power supply positive electrode terminal and (PT1),
A second conductor pattern (PT2) for the output terminal;
A plurality of diode chips each having one end connected to the first conductor pattern and the other end connected to the second conductor pattern and including the plurality of flywheel diodes (FWD1 to FWD3);
One end is connected to the first conductor pattern, the other end is connected to the second conductor pattern, and a plurality of switch element chips including the plurality of switch elements (Q1 to Q3),
The inductance adjusting member (1) is disposed between at least one of the first conductor pattern and one end of the plurality of diode chips and between the second conductor pattern and the other end of the plurality of diode chips. A semiconductor device that is characterized in that:
前記インダクタンス調整部材（１）は、前記電流経路上において配置されたワイヤー（ＷＲ１，ＷＲ２，ＷＲ３）の本数、長さの少なくとも一方を変えることによりインダクタンスを調整することを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1 or 2,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the inductance adjusting member (1) adjusts the inductance by changing at least one of the number and length of wires (WR1, WR2, WR3) arranged on the current path.
前記インダクタンス調整部材（１）は、前記第１の導体パターン（ＰＴ１）及び前記第２の導体パターン（ＰＴ２）の少なくとも一方の導体パターンの厚さ、幅、長さの少なくとも１つを変えることによりインダクタンスを調整することを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 2 Symbol placement,
The inductance adjusting member (1) is configured by changing at least one of a thickness, a width, and a length of at least one of the first conductor pattern (PT1) and the second conductor pattern (PT2). A semiconductor device characterized by adjusting an inductance.
前記インダクタンス調整部材（１）は、前記第１の導体パターン（ＰＴ１）及び前記第２の導体パターン（ＰＴ２）の少なくとも一方の導体パターンに切欠部（１１ａ，１１ｂ）が形成され、前記少なくとも一方の導体パターンの幅を変えることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 2 or claim 4 Symbol mounting,
The inductance adjusting member (1) has a notch (11a, 11b) formed in at least one of the first conductor pattern (PT1) and the second conductor pattern (PT2), and the at least one of the first conductor pattern (PT1) and the second conductor pattern (PT2). A semiconductor device characterized by changing a width of a conductor pattern.
前記インダクタンス調整部材（１）は、前記電流経路上において配置されたビームリード（ＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３）の厚さ、断面積、長さの少なくとも１つを変えることによりインダクタンスを調整することを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 5,
The inductance adjusting member (1) adjusts the inductance by changing at least one of the thickness, cross-sectional area, and length of the beam leads (BL1, BL2, BL3) arranged on the current path. A semiconductor device.
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